新時期地質工程專業“古生物地史學”實驗課程改革研究與實踐

摘要：本文以地質工程專業為例，基于“古生物地史學”課程設置和課堂實驗教學現狀，分析了當前“古生物地史學”實驗課程在當前新形勢下存在的實驗設備、資源和教學方法等方面的不足，并在此基礎上提出做好課前準備工作、優化課程設置和凝練課程內容、更新教學設備、提升教學方法、優化考核形式等改革建議，旨在通過多方面綜合努力，以提高實驗課程的教學質量，促進學生實踐操作技能和創新思維能力的培養和提高，以更好地適應社會發展和技術進步的需要。

關鍵詞：古生物地史學；地質工程專業；實驗教學；教改

隨著社會的飛速發展，各行各業對專業人才的需求也在不斷變化，尤其是在地質工程領域，對具備實踐操作能力和創新思維能力的人才的需求日益增長［12］。然而，目前許多高校的實驗課程體系仍顯陳舊，難以滿足社會的實際需求。因此，對實驗課程體系進行全面的改革和優化勢在必行?！肮派锏厥穼W”實驗課程是我校地質工程專業的實踐課程，具有實踐性強和綜合性強的特點，通過實驗實踐強化對教學理論內容的掌握對提高學生動手能力、綜合技能并培養創新能力至關重要［35］。

一、課內實驗教學現狀

“古生物地史學課程實驗”是與“古生物地史學”課程相配套的實驗課程?！肮派锏厥穼W”是地質類學生接觸較早的學科基礎教育必修課程，承擔著對學生進行地質專業啟蒙教育和專業基礎教育的任務?！肮派锏厥穼W課程實驗”以古生物認知實驗為基礎，讓學生樹立對常見古生物化石門類的初步感性認識，學會一些肉眼鑒別古生物化石的基本方法，讓學生對“古生物地史學”有一個較系統的掌握。在授課過程中融入與課程內容相關的思政內容，使學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀，增強愛國主義情懷，為后繼專業課程及野外實踐奠定基礎。該課程目標包括掌握常見古生物化石門類的主要構造描述與鑒定特征，掌握古生代地層中重要的標準化石類群。

隨著培養方案的修訂，地質工程專業課程設置不斷優化和調整，“古生物地史學”理論課程教學學時減少。課程設置在減少學分的同時，更突出實踐能力的培養。目前，地質工程專業的“古生物地史學”實驗課為單列實驗課程，共16學時，0.5學分，開設學期為第4學期。實驗教學內容主要包括7個部分：原生動物門蜓目的化石描述與鑒定、腔腸動物門珊瑚綱的化石描述與鑒定、軟體動物門雙殼綱和頭足綱的化石描述與鑒定、節肢動物門三葉蟲綱的化石描述與鑒定、腕足動物門的化石描述與鑒定、筆石和魚形動物的化石描述與鑒定、古植物的化石描述與鑒定和古生代地層常見標準化石的鑒定。課程考核方式為標本鑒定和分析，課程考核成績包括標本鑒定成績和實驗報告成績兩部分，占比分別為70%、30%。

二、實驗教學存在的問題

基于地質工程專業發展、培養方案與該課程現狀，該課程中目前存在的問題如下。首先，當前面臨行業發展新形勢、就業新現象，教育改革不斷深入，地質類課程教學體系正在發生巨大變化，擺在實驗課程設置面前的最大挑戰是無法在一定程度上跟上社會轉型的腳步，進一步加劇了與社會需求的脫節現象［67］。此外，畢業學生的就業觀念正在經歷深刻轉變，他們更加關注個人價值的實現，這無疑與社會發展的需求產生了一定程度的沖突，從而使得地質工程專業人才的培養陷入了困境。隨著社會的快速進步，對于地質工程專業人才的需求也在不斷演化，更加強調學生的實踐操作能力以及創新思維能力。然而，學?，F行的實驗課程設置卻顯得相對滯后，無法滿足社會的實際需求［8］。因此，學校有必要對實驗課程體系進行全面的優化調整，提升實驗課程的實用性和針對性，以便更好地適應社會的發展趨勢，為社會輸送更多符合需求的地質工程專業人才。

其次，實驗設備及實驗標本的陳舊、不足問題日益突出，已經無法滿足教學和科研工作的實際需求。實驗設備和實驗標本作為實驗教學的核心要素，其老化程度直接影響實驗教學的質量和成效。此外，由于在教學過程中，均采用分組的形式開展教學，每個班組的每次教學過程均需要分為3～5組，則需要3～5套相同的標本，這些標本的課前與課后整理是一個非常大的工作量。同時，由于標本的形態結構、個體大小均不同，部分學生在實驗過程中也并不完全愛惜標本，并用小刀等對標本造成不可逆的傷害，這造成了實驗課手標本損壞的概率增大，實驗室面臨定期購置標本、實驗教學成本增加的問題。因此，學校必須加大資金投入，及時更新實驗設備和實驗材料，以此來提升實驗教學的整體水平和效果。

再次，實驗室資源的相對不足，學生實驗教學方法和手段的滯后性已經嚴重限制了學生對實驗內容的理解和掌握程度，進而影響了實驗教學的實際效果。一方面，由于實驗教學的理念陳舊，教師在實驗教學中往往采用傳統的教學模式，忽視了學生的自主性和創新能力，導致學生的實驗技能得不到有效的鍛煉；另一方面，隨著科技的飛速發展，實驗教學的內容也在不斷更新，然而，由于實驗教學的方法和手段的滯后性，學生在實驗教學中的學習效果難以取得顯著的提高。從教學內容和方式來看，實習仍停留在驗證性實驗階段。教師通過圖片、PPT或視頻介紹以及放置實體古生物標本，讓學生進行觀察、描述和繪圖等。這種方式旨在使學生掌握某類古生物結構特征及其演化等知識，從感性認識逐漸提升到理性認識。然而，由于實習時間的限制，實習標本無法帶出實驗室進行重復觀察，甚至由于某些標準化石與標準地層之間的聯系，必須借助實體的手標本來增強記憶及深入理解，實習無法重復進行，即使學生課后需要重復觀察，也受到一定的限制，實習結果在不同學生群體間無法形成統一考查的標準。因此，為了更好地培養高素質的創新型人才，有必要對現有實驗教學方法和手段進行革故鼎新，以提高學生的實驗技能和創新能力。

最后，學生缺乏興趣是實驗教學效果不佳的根源之一。對于許多學生而言，“古生物地史學”是一門枯燥且乏味的學科，再加上實驗教學的質量較低，更使得學生缺乏對實驗教學的興趣和熱情，這對于學生的學習和發展是非常不利的。因此，在“古生物地史學”實驗教學過程中，我們需要及時解決上述問題，提高實驗教學的質量和效率，以促進學生創新能力的培養，這對于學生的學習和發展是非常重要的。

三、實驗教學改革的措施

在深入推進實驗教學改革進程中，我們有必要采取一系列有效措施，并制訂具體的實施方案，以解決當下實驗教學中存在的問題，并推進實驗教學的發展。針對當前實驗教學中存在的問題，如實驗課程形式單一、教學內容不符合實際工作需求、實驗教學方法落后等，我們必須想辦法予以高度重視并采取有效措施加以解決。

（一）做好課前準備工作

為了進一步提高“古生物地史學”實驗教學的效果，確保學生的學習質量和學習效率，我們必須對現有的教學方法進行深入的研究和改進。合理運用所有現有的教學手段和方法，使學生把所學的“古生物地史學”的基礎知識和理論知識轉化為實踐能力和創新能力，從而培養出新一代科學研究領域的新型人才，特別是針對未來的社會發展和實際需求。實際操作中，我們需要特別注意做好實驗課前的準備工作，包括實驗材料的選擇和準備，以及實驗儀器的選擇和準備，這是進行實驗的基礎，也是實驗成功的關鍵。實驗步驟的設計是實驗的核心，也是實驗成功的關鍵；實驗結果的預期是實驗的目標和意義，也是實驗成功的關鍵。此外，對于一些實驗中可能出現的問題，我們必須提前預測并給出相應的解決方案，這將會有助于確保實驗的順利進行，避免實驗出現誤差或者失敗，從而提高實驗的成功率和教學效果。這樣做不僅會提高教學效果，也會增加學生的參與度，使學生更積極主動地參與到實驗中來，加快學生對基礎知識的掌握和創新能力的提高，從而更好地適應未來的社會發展和實際需求。

（二）優化課程設置，凝練課程內容

首先，我們應當全面優化實驗課程設置，以提升實驗課程的實用性。地質工程專業是一門實踐性極強的學科，實驗課程是培養學生實踐能力的關鍵環節，因此，我們需要根據當下社會對地質工程專業人才的多元需求以及學生個體差異性的實際情況，調整、完善實驗課程體系，使之更具實踐價值及精準指向，從而更好地滿足社會不斷增長的需求并為社會塑造出越來越多的優秀地質工程專業人才。

其次，如何在有限的時間內完成規定的教學內容，對于每一位教師來說確實是一項巨大的挑戰。在當前教育環境下，很多“古生物地史學”課程面臨時間緊張的困境，這就需要教師在有限的時間內達到更高的教學質量和更好的教學效果，以便更好地培養學生的創新精神和實踐能力，幫助學生實現全面發展和成長。為了提升“古生物地史學”的教學質量與教學成效，教育工作者有必要采納更為有效的教學方法和策略，其中包括持續改進與精煉課程內容，以及從中提取關鍵知識點的環節。例如，教師在講述古生物的基礎概念時，可以通過理解事物的本質，并且抓準關鍵詞的方式，這樣可以讓學生更好地理解和掌握古生物的特征。此外，教師還可以通過觀察標本的特點，來有效地幫助學生形象地理解與識別古生物特征，這樣可以讓學生更好地掌握古生物學的基礎知識和技能。

（三）更新教學設備和提升教學方法

實驗教學作為培養學生動手能力和實踐能力的重要途徑，一直以來都是教育教學中的一個重要環節。在傳統的教育模式中，實驗教學往往被忽略或者沒有得到足夠的重視。然而，隨著科技的不斷進步和社會的不斷發展，實驗教學的重要性日益凸顯。

在實驗室教學過程中，教師需要充分運用多種教學手段，如多媒體教學、互動演示、實驗競賽等，通過多元化的教學方式，提高學生的學習興趣和主動性，從而更好地掌握專業知識和技能。另外，教師也需要根據教學內容和學生的實際情況，及時更新和改進實驗設備和實驗標本，以保證實驗教學的質量和效果。同時，教師還需要鼓勵學生多動手實驗，通過實踐操作，加深對專業知識的理解和掌握，提高他們的實踐能力和創新能力。因此，教師需要積極改善實驗資源和環境，為學生提供更加豐富的教學手段和更具挑戰性的實驗內容，從而激發學生的學習興趣和專業熱情，引導學生在不斷實踐中掌握專業技能，培養他們的創新能力和實踐能力，從而提升實驗教學效果。

此外，實驗教師始終需要將實驗教學的改進工作視為日常工作的重中之重。在實驗教學中，需要不斷地探索新的教學模式和方法，以避免教學方法的老化和枯燥，激發學生的學習興趣和創造力。實驗教學的改進工作需要從實際出發，根據課程的特點和學生的反饋，有針對性地改進實驗教學方法和手段。在傳統的教學方式中加入一些靈活和創新的元素，可以更好地激發學生的學習熱情和學習主動性。教師可以在課程中引入更多的實物和互動性教學方式，例如，在課堂上多準備一些實物模型或者實踐操作，讓學生能夠在實踐中學習，真正掌握知識和技能。這種教學方式能夠更好地培養學生的實踐能力和創新思維，提高其學習的實效性。同時，教師也可以在課堂中穿插一些有趣的古生物學故事和歷史事件，這些都有助于激發學生的學習興趣，從而提高學生的積極性和主動性。

在實驗教學中，培養學生的動手能力和實踐能力，讓學生在實踐中掌握實驗技能和理論知識，是實踐教學的關鍵。同時，還需要注重培養學生的創新能力和工程素養，讓學生在實驗教學中不斷地探索和創新，也需要引導學生適當地探討科學技術問題，培養學生的思維方法和研究能力，讓學生更好地理解和掌握科學技術的原理和方法，提高學生的科學素養和創新能力。同時，我們還需要注重培養學生的團隊合作精神和溝通能力，開展多人合作、共同完成的創新、團隊式實驗，讓學生在實驗教學中學會與他人合作和交流。

（四）考核形式優化

“古生物地史學”作為一門重要的地質學課程，其課程考核方式直接關系到學生對課程內容的掌握程度和實際操作能力。然而，在當前的考核方式中，仍然以傳統的考核方式為主，包括標本鑒定成績和實驗報告成績。在這一考核方式下，學生的實踐能力和創新能力并沒有得到充分的體現和重視。因此，在工程教育專業認證背景下，需要對“古生物地史學”的考核方式進行改革，以適應現代工程教育的要求。

在進一步的教學改革過程中，可以考慮采用多維度的課程考核方式，包括理論知識考核、鑒定考核、創新能力考核等多個方面。通過多維度的課程考核方式，可以更好地激發學生的能動性，調動學生的學習積極性，提高學生的綜合素質和實踐能力。此外，在考核方式的改革過程中，還需要注意考核標準的制定和考核過程的公正性、公平性。考核標準應該根據課程內容和教學目標進行制定，考核過程應該嚴格按照考核標準進行，確?？己私Y果的真實性和可靠性。同時，還需要加強對學生的指導和幫助，提高學生的學習能力和實踐能力，為學生的未來發展打下堅實的基礎。

結語

實驗課程改革的目標是培養學生的自主學習能力，同時傳授他們如何有效地獲取本專業的各種信息。通過這些方式，學生可以更深入地思考、消化和歸納專業知識，從而提高他們對專業知識的理解和掌握程度。隨著課程改革的逐步推進，教學模式將不斷優化，“古生物地史學”實驗課程的教學也將更加符合工程教育專業認證的標準。

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基金項目：2021年度校級教材研究項目“《煤田地質與勘探》修訂研究”（項目編號：2021xjjcyj01）

作者簡介：楊景芬（1980—），女，漢族，河南信陽人，碩士，實驗師，研究方向：實驗室教學與管理；徐小慧（1988—），女，漢族，甘肅天水人，博士，副教授，研究方向：基礎地質學；徐宏杰（1981—），男，漢族，河南信陽人，博士，教授，研究方向：地質工程專業的教育與教學。